Elektronika va asbobsozlik

2- MA’RUZA.


Mavzu: Dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi.
Dielektriklarning tasnifi.


Reja:
1. Dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi.
2.Dielektriklarda energiya isrofi
3. Dielektriklarning tasnifi.
Tayanch iboralar: qattiq dielektriklar, dielektriklarda energiya isrofi, qutbli dielektriklar ,

Istalgan radiotexnik material (o‘tkazgich, yarim o‘tkazgich yoki dielektrik) elektr tokini o‘tkazadi. Lekin dielektriklarda, hatto, ular nisbatan katta kuchlanish ostida (500 V va undan yukori) bo‘lganda ham, juda kichik tok o‘tadi. Gaz holatdagi dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi ulardagi erkin elektronlar va ionlarning yo‘nalishli ko‘chishi bilan bog‘lik. Agar biror gaz (xavo, azot) ning istalgan qatlamiga elektr kuchlanishi qo‘yilsa, unda o‘tkazuvchanlik toki yoki boshqacha aytganda, to‘g‘ri o‘tish toki paydo bo‘ladi. Bu tok erkin elektron va ionlarning bir yo‘nalishli kuchishidan iboratdir.

Qattiq dielektriklardagi elektr toki ionlarning yuna­lishli xarakatidan iborat bo‘ladi. Ionlar — neytral atomlarga nisbatan biror miqdor elektron yo‘qotgan yoki ularni qo‘shib olgan atomlardir. Agar atomlar bir nechta elektron yo‘qotgan bo‘lsa, musbat zaryadlangan ionlarga, agar bir necha elektronni qo‘shib olgan bo‘lsa, manfiy zaryadlangan ionlar­ga aylanadi. Qattiq dielektriklarda o‘tkazuvchanlik toki musbat va manfiy ionlarning ko‘chishidan iboratdir. Ularda elektronlar toki faqat kuchli elektr maydon ta’sirida (dielektrikka yukori kuchlanish berilganida) vujudga keladi. Ba’zi qattiq dielektriklargina elektr maydon kuchlanishi uncha katta bo‘lmasa ham, elektronlar toki kuzatilishi mumkin. Molekulalari elektr kuchlari ta’sirida ionlarga ajraladigan turi aralashmalar (suv, organik kislotalar, oksidlar va b.) qattiq dielektriklardagi erkin ionlar manbasi bo‘la­di. Aralashmalarning ionlari pastroq temperaturada qattiq. dielyoktrikda aralashmaning o‘tkazuvchanligini vujudga keltiradi.
Yuqori temperaturalarda dielektrikning o‘zida erkin ionlar paydo bo‘lishi bilan bog‘liq xususiy elektr o‘tkazuvchanlik ham yuzaga keladi. Bu ionlar yukori tem­peratura va berilgan kuchlanish ta’sirida o‘zining dastlabki o‘rnini tashlab ketgan ionlardir. 23- rasmda kristall dielek­trik solishtirma o‘tkazuvchanligining temperaturaga teskari kattalik (1/T) ga logarifmik bog‘lanish grafigi tasvirlangan.

_8-rasm
Bu grafikda qattiq kristall dielektrikning aralashmali 1 va xususiy 2 elektr o‘tkazuvchanlik sohalari yaqqol ko‘rinib turibdi. Shunday kilib, dielektrik xarakteristikalarini temperaturaning keng oralig‘ida tekshirish orkaligina uning sifatiga to‘la baho berish mumkin. Masalan, ulg‘trachinni material 150°S gacha bemalol chidaydigan dielektrik hisoblanadi. Bu temperaturadan yuqori kiymatlarga uning o‘tkazuvchanligi keskin ortadi, bu esa ning keskin o‘sishiga va elektr qarshilikning kamayib ketishiga olib keladi. Bunga yukori tempe­raturalarda ulg‘trachinnining xususiy elektr o‘tkazuvchanligi juda ortib ketishi sabab bo‘ladi. 2. Dielektriklarning tasnifi va yukori chastotali maydonlardagi tabiati
Dielektriklar kimyoviy tarkibi, tuzilishi, shuningdek elektr, mehanik va boshqa xossalari bo‘yicha bir-biridan farq kiluvchi radiomateriallarning eng boy sinfini tashkil etadi. Agregat xolatiga ko‘ra dielektriklar gaz, suyuk va qattiq dielektriklarga bo‘linadi. Qutblanish jarayonlari nuqtai nazaridan hamma dielektriklar, ularning agregat holatlaridan qat’iy nazar, qutbli va qutbsiz dielektriklarga bo‘linadi. Kimyoviy tarkibiga ko‘ra, dielektriklarning organik va noorganik xillari bo‘ladi. Organik dielektriklar asosi ug­lerod bo‘lgan turli birikmalardan iborat. Noorganik dielektriklarda uglerod bo‘lmaydi. Noorganik dielektriklarning barchasi va organik dielektriklarning ko‘p qismi kristall yoki amorf tuzilishga ega bo‘lgan qattiq moddalardir. Radioapparat va radioqurilmalarda ko‘proq qattiq dielekt­riklar qo‘llanadi, shu sababli bundan keyin, shu guruhga kiruvchi elektriklarni ko‘rib chiqamiz. Qattiq dielektriklar ichida qutbsiz, qutbli va segnetoelektriklardan tashqari, siquvchi va cho‘zuvchi kuchlar ta’sirida qutblanish xossasiga ega bo‘lgan p’ezoelektriklar xam bo‘ladi (bu nom yunoncha «p’ezo»—bosaman so‘zidan kelib chiqqan).
Yuqori chastotali maydonda dielektriklar tabiati issiqlik tarzida ajralib chiqadigan va ularning qizishga sabab bo‘ladigan dielektrik energiya isroflari bilan xarakterlanadi. Qizish natijasida radioapparatdagi dielektriklarning elektr qarshiligi kamayadi, natijada ularning sifati pasayadi. Shuning uchun yuqori chastotali dielektriklarda va _r iloji boricha kichik shuningdek chastotalarning keng oralig‘ida barqaror bo‘lishi kerak. Yuqori chastotali dielektriklar uchun bu chastotalar oralig‘i davlat standarti orqali belgilab qo‘yiladi. Ko‘pchilik yuqori chastotali qattiq dielektrik­lar uchun = 0,00020,005; _k =22,4 (f=10⁶ Gs chastotada).
Ma’lumki, dielektriklarda o‘tkazuvchanlik tokining isrofi ham yuzaga keladi. Bu isrof hajmiy elektr qarshilikka qarab aniqlanadi. Shuning uchun dielektriklarning solishtirma hajmiy va sirt elektr qarshiliklari katta bo‘lishi mumkin. Zamonaviy radiomateriallar texnologiyasi R_=10^14­­10¹⁶ Omm va rs=10¹³ 10¹⁶ Om bo‘lgan dielektriklar hosil qilish imkonini beradi:
Yuqori chastotali dielektriklarga qo‘yiladigan eng muhim talab: ularning kimyoviy tarkibi, tuzilishi, elektr va boshqa xarakteristikalari bir jinsli bo‘lishini ta’minlashdir.
Yuqorida aytilganlardan tashqari zamonaviy radioelekt­ronika dielektriklarga yana bir qator qo‘shimcha talablar ko‘yiladi. Bular dielektriklarning issikbardoshligi yukorit va mikrotuzilishi (mikrosxemalar uchun) bir xil bo‘lishi, mexanik mustahkamligi, namga chidamliligi yuqori va radiatsiyaga ham chidamli bo‘lishidir. Shu bilan birgalikda radiomateriallar xarakteristikalarining vaqt bo‘yicha yuqori darajada turg‘un bo‘lishi ham nazarda tutiladi. Bu talablarni bir vaqtda bajarish mushkul, shu sababli zamonaviy radiochastotali di­elektriklar nomenklaturasi juda katta.
Tekshirish savollari.
Dielektriklarda elektron qutblanish jarayoni haqida so‘zlab bering.
Dielektriklarda dipol qutblanish jarayoni deganda nima tushuniladi?
Dielektriklarda ionli qutblanish jarayoni hakida so‘zlab bering.
Dielektriklarda hajmiy zaryadli qutblanish jarayoni nimadan iborat?
Qutblanish jarayonlari dielektriklarning qaysi elektr xossalariga ta’sir ko‘rsatadi?
Dielektriklarda o‘tkazuvchanlik tokini zaryadlangan qaysi zarralar vujudga keltiradi?
Dielektriklarning teshilishi nima?

Adabiyotlar:

1)K.P.Bogorodiskiy, V.V.Pasinkov, “Elektrotexnicheskiy materiali”1985g

2)I.Xolikulov,M.M.Nishonova”Elektron texnika materiallari“ Toshkent shark 2006y
3)N.V.Nikulin, V.A.Nazarov ”Radiomateriallar va komponentlar “ Toshkent